家兔脑组织复电阻抗频率特性及其等效电路模型

目的：研究大脑组织的复电阻抗频率特性,分析缺血对大脑组织复电阻抗频率特性的影响,构建大脑组织的复电阻抗等效电路模型。方法：利用频响分析仪(1255B,英国Solartron公司),二电极测量法,对12只家兔正常、缺血状态大脑组织复电阻抗频率特性进行离体测量,脑缺血方法采用的是颈总动脉结扎法,等效电路模型分析采用阻抗分析软件(Zplot 2．1,英国Solartron公司),还经过脑组织病理学常规染色(HE染色)对脑缺血进行了验证。结果：在缺血脑损伤发生后,脑组织复电阻抗实部、虚部均明显增大,电阻率变化率受频率影响较小,但脑组织复电阻抗虚部频率特性未呈现出单峰走势,经软件分析得到了脑组织的复电阻抗等效电路模型。讨论：脑组织复电阻抗实部、虚部和电阻率变化率均可以作为成像变量;其复电阻抗等效电路模型显示整体脑组织的等效电路模型构成比较复杂,并非传统的生物组织三元件等效电路模型,在进一步的研究中应设法对各组织分别进行测量。     

家兔红细胞阻抗谱的实验和等效电路拟合研究

目的：研究家兔红细胞阻抗谱并建立RC等效电路模型参数。方法：在0．01MHz-100MHz频率范围，使用Agilent 4294A阻抗分析仪测量了家兔红细胞交流阻抗，通过Bode图、Nyquist图、Nicols图、Randles图的曲线拟合分析，比较三个RC等效电路模型的拟合残差。结果：（1）家兔红细胞阻抗谱的第一特征频率fc1=2．5MHz，第二特征频率fc2=5．25MHz；（2）等效电路模型，模型3的拟合误差小于模型1和模型2；（3）等效的单个红细胞膜电容约为0．458／μF／cm^2。结论：家兔红细胞阻抗谱表现出两个特征频率，其等效电路模型以模型3形式更为合理。     

脑组织本构模型及其生物力学特性分析

在交通事故中,颅脑损伤因其高发率和高致命率成为最严重的损伤。颅脑有限元模型成为开展头部损伤研究的重要工具。模型中脑组织所应用的本构模型及材料属性是决定颅脑损伤预测结果的关键因素。本文旨在针对应用于模拟脑组织的本构模型和材料属性进行综述,从而深入理解脑组织生物力学特性,为颅脑损伤的有限元研究提供参考。     

在体兔脑组织电阻抗频率特性测量及EIT初步成像

通过频响分析仪，二电极法，对10只家兔大脑缺血前后的脑阻抗频率特性进行在体测量，再尝试利用16电极EIT成像系统，对兔脑阻抗的一变化进行初步的动态成像实验，缺血模型采用的是颈总动脉结扎法，并经过单侧颈总动脉大脑供血区域染色实验。对缺血进行了验证，结果显示，在缺血脑损伤发生后，脑阻抗明显增大，在10Hz以下脑阻抗变化率可达75％,1KHz-1MHz频率范围脑阻抗变化率约为15％且比较稳定，理论上完全满足成像要求，而且脑阻抗变化率可以作为一个成像变量；初步的动态成像结果显示，脑组织供血变化一侧与其电阻率变化位置相一致，从而进一步证明利用EIT技术对脑功能变化进行检测，成像是完全可行的。     

人颅骨电阻抗频率特性

在EIT技术应用于脑部成像的研究中，颅骨的电阻抗频率特性，对驱动电流频率的选择有着重要的参考价值。本文采用离体人颅骨，二电极法，用频响分析仪（Solartron 1255B)经电阻抗接口（Solartron1294)，在0-1MHz频率范围内进行测量，描记出颅骨电阻抗频响特性曲线，并观察随时间变化的趋势，结果表明，颅骨电阻抗幅值随时间明显增大，可达200K/2h；其特征频率应在10KHz附近。     

几种乳腺疾病的电阻抗扫描的频率特性

利用电阻抗扫描技术,研究人体乳腺在疾病状态下电导参数随激励频率的变化规律,为进一步的乳腺疾病检查打下基础。获得了浸润性导管癌、瘤样增生和乳腺腺病等三种乳腺疾病的电导参数的频率特性曲线,并与病变周围正常组织进行了对比,可以得出病变组织具有与正常组织不同的频率特性,而且上述三种不同种类疾病的频率特性也各有差异。因此提示可以根据频率特性的特征,来辨别病变的种类。     

电阻抗断层成像技术应用于脑血肿实时监测的仿真研究

电阻抗断层成像技术用于脑血肿的实时监测是发展医学成像技术的有意义的尝试。利用数值计算方法重建目标场域内部电导率的分布是电磁场数值计算科学在生物医学工程学领域的应用。文章介绍了作者在电阻抗断层成像技术重建算法领域所作的部分工作，包括拟牛顿法、Bulirsch—Stoer外推法。同时，用仿真计算结果模拟了该技术用于脑血肿实时监测的全过程。     

基于真实人体边界模型的电阻抗断层成像研究

对真实人体边界模型的电阻抗断层成像进行实现,研究其成像特点。提取CT(computerized tomography)图片中先验信息,得到基于真实人体轮廓外形的模型,利用等位线反投影算法进行仿真研究。结果表明:可以较好地反映多种不同扰动的变化,具有一定程度的目标分辨率和识别率,并可以对扰动目标实现较好的定位。说明基于真实人体边界模型的电阻抗断层成像实现是可行的,结果是可靠的,这种重构模型使得重构结果更趋近于真实人体情况,为临床研究做出初步尝试。     

小猪腹腔内出血模型及电阻抗成像监护的初步研究

采用体质量在20～30 kg,腹围与人近似的小猪为实验动物,通过B超定位经腹腔穿刺置套管于小猪肝脏的下缘,用电子输液泵分别按恒定的速度注入同种异体血,以模拟肝脏区域出血,使用电阻抗成像技术进行监护,观察成像结果。注血结束后行B超和CT检查,并剖腹探查注血情况。结果显示:(1)B超、CT检查及剖腹探查均发现腹腔内存在大量血液;(2)随着血液的注入,电阻抗成像的目标区域象素值随之变化,成像结果明显。因此该动物模型能够很好的模拟腹腔内活动性出血,并能够控制出血速度,使用电阻抗成像技术监护该模型能够获得清晰的成像结果。     

基于敏感性定理的EIT重构算法仿真研究

为了研究性能更好的EIT图像重构算法，我们对基于敏感性定理的EIT图像重构算法进行了计算机仿真研究，并与几种常用图像重构算法进行比较，提出对基于敏感性定理的EIT图像重构算法的改进措施。     

不同个体及不同情绪状态下手臂阻抗的频率特性

目的：研究低频电流（f≤1000Hz）作用下,不同个体及同一个体在不同情绪状态下,其手臂阻抗值随电流频率变化的规律,为生物电阻抗技术的临床应用和基础医学的实验研究提供有益的借鉴。方法：在50Hz-1000Hz频率范围内,分别测量男女大学生在平静、快速阅读和快速心算三种不同情绪状态下的手臂阻抗值,并描记出其频率响应曲线。结果：（1）平静状态下,男生手臂阻抗平均值略大于女生的;交流电频率越大,人体手臂阻抗值越小;在0Hz〈f≤100Hz的低频段,手臂阻抗值受交流电频率的影响很大：在100Hz〈f≤1000Hz的频段,手臂阻抗值受交流电频率的影响变小,表明了手臂组织具有容性成分。（2）不同个体的手臂阻抗值有较大差异,但任意个体的频率特性都具有相同的变化规律。（3）在紧张情绪状态下,人体手臂阻抗值随交流电频率的变化规律与平静时的变化规律相同;但紧张情绪会引起手臂阻抗的减小,同一个体情绪越紧张,阻抗值越小。结论：人体手臂阻抗值存在较大的个体差异,同一个体的手臂阻抗值与交流电频率及情绪变化均有密切关系,对这一生理参数的测量有着重要的应用前景。